Java—Throwing Exceptions

一、指定方法引发的异常

上一节展示了如何为ListOfNumbers类中的writeList（）方法编写异常处理程序。有时，代码捕获可能在其中发生的异常是适当的。然而，在其他情况下，最好让调用堆栈更上层的方法处理该异常。例如，如果您将ListOfNumbers类作为类包的一部分提供，则可能无法预测包中所有用户的需求。在这种情况下，最好不要捕获异常，并允许调用堆栈上更高的方法来处理它。
如果writeList（）方法没有捕获其中可能发生的已检查异常，则writeList.（）方法必须指定它可以引发这些异常。让我们修改原始的writeList（）方法，以指定它可以引发的异常，而不是捕获它们。为了提醒您，这里是无法编译的writeList（）方法的原始版本。

public void writeList() {
    PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("OutFile.txt"));
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        out.println("Value at: " + i + " = " + list.get(i));
    }
    out.close();
}

要指定writeList（）可以引发两个异常，请将throws子句添加到writeList.（）方法的方法声明中。throws子句包含throws关键字，后跟该方法引发的所有异常的逗号分隔列表。子句位于方法名称和参数列表之后，以及定义方法范围的大括号之前；这里有一个例子。

public void writeList() throws IOException, IndexOutOfBoundsException {

请记住，IndexOutOfBoundsException是未检查的异常；在throws子句中包含它不是强制性的。您可以只编写以下内容。

public void writeList() throws IOException {

二、如何抛出异常

在捕获异常之前，某个地方的某些代码必须抛出一个异常。任何代码都可能引发异常：您的代码、来自其他人编写的包（如Java平台附带的包）的代码或Java运行时环境。无论是什么引发异常，它总是与throw语句一起引发。
您可能已经注意到，Java平台提供了许多异常类。所有类都是Throwable类的后代，并且都允许程序区分在程序执行期间可能发生的各种类型的异常。
您还可以创建自己的异常类来表示您编写的类中可能发生的问题。事实上，如果您是包开发人员，则可能必须创建自己的一组异常类，以允许用户将包中可能发生的错误与Java平台或其他包中发生的错误区分开来。
您还可以创建链接异常。有关详细信息，请参见连锁异常部分。

三、Throw语句

所有方法都使用throw语句引发异常。throw语句需要单个参数：可丢弃的对象。可抛出对象是Throwable类的任何子类的实例。下面是throw语句的一个示例。

throw someThrowableObject;

让我们看看上下文中的throw语句。下面的pop（）方法取自实现公共堆栈对象的类。该方法从堆栈中移除顶部元素并返回对象。

public Object pop() {
    Object obj;

    if (size == 0) {
        throw new EmptyStackException();
    }

    obj = objectAt(size - 1);
    setObjectAt(size - 1, null);
    size--;
    return obj;
}

pop（）方法检查堆栈上是否有任何元素。如果堆栈为空（其大小等于0），pop将实例化一个新的EmptyStackException对象，该对象是java.util的成员，并抛出它。本章的“创建异常类”部分解释了如何创建自己的异常类。现在，您需要记住的是，只能抛出从java.lang.Throwable类继承的对象。
请注意，pop（）方法的声明不包含throws子句。EmptyStackException不是选中的异常，因此不需要pop来声明它可能发生。

四、可抛出类及其子类

从Throwable类继承的对象包括直接后代（直接继承自Throwaable类的对象）和间接后代（继承自Throuwable类的子对象或孙子对象）。下图说明了Throwable类及其最重要的子类的类层次结构。如您所见，Throwable有两个直接后代：Error和Exception。

Throwable层次结构

五、Error Class

当Java虚拟机中发生动态链接故障或其他硬故障时，虚拟机抛出Error。简单的程序通常不会捕获或抛出Error的实例。

六、Exception Class

大多数程序抛出并捕获从Exception类派生的对象。异常表示发生了问题，但不是严重的系统问题。您编写的大多数程序将抛出和捕获Exception实例，而不是Error实例。
Java平台定义了Exception类的许多后代。这些子体表示可能发生的各种类型的异常。例如，IllegalAccessException表示找不到特定方法，NegativeArraySizeException指示程序试图创建大小为负的数组。
一个Exception子类RuntimeException是为指示不正确使用API的异常保留的。运行时异常的一个例子是NullPointerException，当方法试图通过null引用访问对象的成员时，就会发生该异常。未检查的异常-争议一节讨论了为什么大多数应用程序不应引发运行时异常或RuntimeException子类。

七、链式异常

应用程序通常通过引发另一个异常来响应异常。实际上，第一个异常导致第二个异常。知道一个异常何时导致另一个异常非常有用。链式异常有助于程序员做到这一点。
下面是Throwable中支持链接异常的方法和构造函数。

Throwable getCause()
Throwable initCause(Throwable)
Throwable(String, Throwable)
Throwable(Throwable)

initCause（）和Throwable构造函数的Throwall参数是导致当前异常的异常。getCause（）返回导致当前异常的异常，initCause（”）设置当前异常的原因。
下面的示例演示如何使用链接异常。

try {

} catch (IOException e) {
    throw new SampleException("Other IOException", e);
}

在本例中，当捕获IOException时，将创建一个新的SampleException异常，并附加原始原因，异常链将被抛出到下一个更高级别的异常处理程序。

八、访问堆栈跟踪信息

现在，假设高级异常处理程序希望以自己的格式转储堆栈跟踪。

定义：堆栈跟踪提供有关当前线程的执行历史记录的信息，并列出在异常发生时调用的类和方法的名称。堆栈跟踪是一种有用的调试工具，通常在引发异常时可以利用它。

下面的代码演示如何对异常对象调用getStackTrace（）方法。

catch (Exception cause) {
    StackTraceElement elements[] = cause.getStackTrace();
    for (int i = 0, n = elements.length; i < n; i++) {       
        System.err.println(elements[i].getFileName()
            + ":" + elements[i].getLineNumber() 
            + ">> "
            + elements[i].getMethodName() + "()");
    }
}

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